EAF-LF-VOD-铸造流程ZG06 Cr13Ni4Mo钢中CaO-Al2O3-SiO2-MgO系夹杂物转变研究

对大型水轮机组用超低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo中夹杂物进行了全面的分析和研究。在40 tEAF-LF-VOD-铸造流程的工业试验取样分析的基础上,运用Fact Sage热力学软件,研究了不锈钢冶炼过程中CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO系夹杂物的转变过程,得到夹杂物的熔点和塑性的变化规律。基于Fact Sage软件的计算,找到合理的夹杂物低熔点塑性控制区域,即在MgO含量为10%的CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO四元系相图中,夹杂物组分(%)为50～70SiO₂、10～20Al₂O₃、10～40CaO时,其熔点低于1 280℃。为得到低熔点的夹杂物,工业生产超低碳不锈钢应将脱氧剂Si/Al比控制在2～5。     

ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢的冶炼试制

上海电气上重铸锻有限公司根据ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢种的成分要求,制定了冶炼试制的生产工艺。试制生产结果表明:通过采取使用烘烤至350℃的铬铁,在B合金化前加入0.2kg/t钢的Ti-Fe和0.5kg/t钢的稀土等工艺措施,能使钢水进入LF时w([N])≤160×10~(-6),B合金化一次性进入内控范围。ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbN钢产品钢水成分符合内控成分要求,各项性能检测符合规范。     

核主泵轴用0Cr13Ni4Mo钢低温冲击韧性研究

本文研究了不同淬火、回火温度及二次去应力回火对0Cr13Ni4Mo核主泵轴用钢的低温冲击韧性的影响,试验结果显示:在同等淬火温度条件下,回火温度降低,低温冲击韧性变差,二次去应力回火后低温韧性变差;淬火温度对低温冲击韧性影响很大,温度不宜低于1020℃,保温时间不宜过长。     

ZG00Cr25Ni25Mo4Cu3不锈钢的组织与局部腐蚀行为

研制的 0 0 2C 2 5 16Cr 2 5 2 1Ni 4 2 5Mo 3 0 8Cu奥氏体不锈钢的铸态组织中有碳化物和σ金属间相析出 ,经 6 5 0℃× 2h空冷敏化处理后 ,仍具有良好的抗晶间腐蚀性能 ,该钢经 115 0℃× 2h水冷固溶处理 ,可得到单一的奥氏体组织 ,具有较好的抗点蚀性能     

氮合金化对马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo回火性能的影响

测定了控氮00Cr13Ni4Mo(S13-4N)与低氮00Cr13Ni6Mo(S13-6)的性能,对比分析了氮元素对00Cr13Ni4Mo的强度、韧性、耐蚀性的影响。力学性能测试结果表明,回火温度≤550℃时,控氮的S13-4N比低氮的S13-6的强度更高,韧性更低;回火温度≥550℃时,规律逐渐变得相反;S13-4N在450℃左右出现回火脆性现象。电化学测试结果表明,S13-6的耐点蚀性能优于S13-4N。XRD和EBSD结果表明,两种钢在550℃以上温度回火时出现逆变奥氏体,600℃附近含量达到最大值,此时的韧性最佳,S13-6中的逆变奥氏体总量多于S13-4N,但形态不同。分析认为:氮比镍稳定奥氏体的能力强,而镍形成逆变奥氏体的能力则更强,逆变奥氏体的含量和稳定性对韧性的影响很大;S13-4N的450℃回火脆性主要是由于碳化物和氮化物的析出引起的。     

23Co13Ni11Cr3Mo钢的奥氏体静态再结晶行为

利用GleebIe-1500热模拟实验机研究23Co13Ni11Cr3Mo超高强钢高温变形道次间隔时间内的静态软化行为,讨论变形温度、应变速率、变形程度、间隔时间及初始奥氏体晶粒尺寸等对其静态再结晶行为的影响。结果表明:变形程度对23Co13Ni11Cr3Mo钢的静态再结晶影响最大,增大变形量可获得均匀细小的晶粒组织;变形温度和间隔时间次之;应变速率及初始奥氏体晶粒尺寸的影响较小。根据实验结果,建立23Co13Ni11Cr3Mo钢静态再结晶晶粒尺寸模型,定量分析起落架在锤锻压机上整体模锻成形过程的组织演化,发现在变形不充分的条件下静态再结晶是导致起落架锻件晶粒不合格的原因。模型预测结果与实验结果吻合较好。     

锻造工艺对航空轴承钢G13Cr4Ni4Mo4VA棒材冲击性能的影响

G13Cr4Ni4Mo4VA轴承钢（/%:0.13C,4.13Cr,3.52Ni,4.39Mo,1.19V）由6 t真空感应炉+1.3 t（Φ406 mm）真空自耗炉熔炼,并经锻造（1160℃加热,≥1140℃开锻,≥900℃终锻）生产成Φ120 mm棒材。力学性能试样经1 100℃80 min淬火（N₂气冷）,-73℃2 h冷处理,3次回火:550℃2 h空冷处理。其冲击值a_ku为27.1~39.5 J/cm²,低于标准87.5 J/cm²要求。经试验得出,由于锻造温度过高,造成δ铁素体在晶界的析出,使棒材冲击性能降低。通过锻造工艺优化,将钢锭加热温度由原1160℃降至1 110℃,避免δ铁素体的析出,棒材的平均a_ku冲击值提高至113.6 J/cm²。     

冶炼方法对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al高强不锈钢棒材力学性能和组织的影响

 研究了使用真空感应炉+电渣重熔工艺代替原有的电炉+炉外精炼（LF）+电渣重熔工艺对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al高强度不锈钢不同规格棒材的力学性能和组织的影响。结果表明,使用新工艺得到的钢材更为洁净,组织中保留有适量的残余奥氏体;与旧工艺小规格棒材相比,新工艺得到的大规格棒材在保持或提高抗拉强度的同时,优化了屈强比,提高了塑韧性,冲击吸收功提高了40~60J;适当调节w(Cr)eq/w(Ni)eq比以及采用合理的锻造、轧制工艺,可以消除棒材组织中δ-铁素体的不利影响,更大限度地发挥材料潜力。     

2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中析出相的热力学计算与试验分析

 利用Thermo-Calc热力学软件计算了2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中各个元素在成分范围内均为中值时的平衡相图,同时计算了2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中碳、铬、钼、铌、氮元素含量变化时的平衡相图,以此分析钢中主要平衡析出相和合金元素含量对析出相析出行为的影响。为验证热力学计算的可靠性,采用XRD、SEM及TEM等分析方法对热处理后的2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中析出相类型进行了试验验证。结果表明,钢中的平衡析出相为MX相、M₂₃C₆、M₆C、Z相和Laves相。在热力学平衡条件下,MX相在850 ℃转化为Z相,M₆C在787 ℃转化为Laves相。但是在实际热处理过程,由于保温时间较短且冷却速度较快,上述转化过程不会发生,所以钢中主要析出相为MX相、M₂₃C₆和M₆C。平衡析出相种类与相分析的试验结果基本一致。MX相存在大尺寸的一次MX相和细小弥散的MX相,MX相主要受铌、氮元素影响,其析出量随氮含量升高而升高,析出温度随铌含量升高而升高;M₂₃C₆相的析出温度随碳含量增加而升高,析出量也随之升高;M₆C的析出温度随铬含量增加而降低,随钼含量增加而升高;在成分范围内,元素控制原则为增加碳含量以增加M₂₃C₆的析出强化作用,减少铬含量以避免热加工时进入δ-Fe相区,减少钼含量以降低Laves相析出倾向,减少铌含量以降低一次MX相的析出温度,氮含量需要采取中间量以减少一次MX相析出,增加低温阶段细小弥散的MX相析出。     

电渣熔铸ZG06Cr13Ni4Mo低碳马氏体不锈钢力学性能研究

对热处理后的电渣熔铸低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo分别进行拉伸试验、冲击试验和硬度试验,利用金相显微镜(OM)观察热处理后的显微组织,应用扫描电镜(SEM)观察拉伸断口和冲击断口,系统研究了电渣熔铸前后低碳马氏体不锈钢的力学性能.通过与电极的对比表明,电渣熔铸低碳马氏体不锈钢的晶粒更加细小,其力学性能优于自耗电极,并且各向异性程度低.     

ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈铸钢组织对性能的影响

ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢水轮机铸件的组织和性能试验分析的结果表明，若出现类似魏氏体组织的δ-铁素体时，铸钢件的冲击韧性急剧下降。经正火处理可消除该铸钢中的δ-铁素体相。     

ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件微观组织的数值模拟

以长江三峡水轮机叶片所用材料为研究对象,浇铸了两种类型的大型试件。用金相显微镜和SEM观察了试样铸态微观组织形态,测定了奥氏体晶粒尺寸以及奥氏体晶粒内马氏体板条束个数和马氏体板条间距。结合相图分析了ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件的凝固相变过程,提出了适于数值模拟的物理和数学模型。将数值模拟结果与实验结果进行了对比,从实验和模拟计算两个方面进一步阐明了ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件凝固时的相变过程。     

ZG06Cr13Ni4Mo钢化学成分与力学性能计算机多元回归分析

对ＺＧ０６Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ钢力学性能的生产数据用计算机进行了多元回归，建立了显著性较高的回归模型，。用该模型可对ＺＧ０６Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ钢铸件的力学性能进行预测，用于指导生产。     

Numerical simulation of solidification structure during electroslag remelting casting of ZG06Cr13Ni4Mo ingot based on CAFE and moving boundary method

A comprehensive mathematical model of the solidification structure during the process of electroslag remelting casting (ESRC) of low carbon martensite stainless steel ZG06Cr13Ni4Mo has been established. The change of metal pool profile and grain growth and the microstructure evolution process from the beginning to the steady stage of the ESRC process were investigated by using the moving boundary method and the coupled technology CAFE method (cellular automaton – finite element method). The transition from equiaxed grains at the lateral wall of the mould to columnar grains has been revealed. In addition, casting of this steel has been carried out and the microstructure of the ingot obtained after grinding and acid leaching. According to the comparison of the metal pool profile, morphology and growth direction of the dendrite and the secondary dendrite arm spacing (SDAS) between the experimental results and the simulation results, the validity of the model has been demonstrated, which can provide a favourable theoretical foundation to optimise the process parameters for the control of solidification structure of ESRC of low carbon martensite stainless steel ZG06Cr13Ni4Mo.     

Influence of nitrogen-alloying on the tempering properties of the martensitic stainless steel 00Cr13Ni4Mo

The mechanical and corrosive properties of 00Cr13Ni4Mo(S13-4N) were tested and compared with those of 00Cr13Ni6Mo(S13-6).The effects of nitrogen on the properties of the steels were analyzed.The results of the tensile and corrosion tests show the strength,the ductility,and the pitting corrosion resistance of S13-4N are higher,lower and poorer than those of S13-6 respectively,when tempered at a temperature below 550℃and vice versa when the tempering temperature is higher than 550℃.The results of the X-ray diffraction(XRD) and the electron backscattered diffraction (EBSD) analyses reveal that inversed austenite appears at 550℃and the amount of it peaks at 600℃with the best ductility.And the total amount of the inversed austenite in S13-6 is more than that in S13-4N in different forms. Nitrogen performs better in terms of stabilizing inversed austenite while nickel is more favorable for forming inversed austenite,the amount and stability of which affect the ductility remarkably.The reason for the embrittlement of S13-4N at 450℃can be the result of carbide and nitride precipitating at grain boundaries.     

04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢焊接性能研究

模拟了04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢不同焊接热循环条件下热影响区组织,进行了焊条电弧焊接及焊后热处理试验,分析了焊接热模拟试样及焊条电弧焊接头的微观组织、力学性能.焊接热模拟试验结果表明,模拟热影响区的组织主要为低碳板条马氏体,其硬度较母材有较大提高,冲击韧性有所下降;模拟单道焊或多道焊时,不同的冷却速度及层间热处理对模拟热影响区的硬度及冲击韧性影响不大,600℃焊后回火热处理可以明显软化模拟热影响区组织,并让其冲击韧性恢复到较高水平.焊条电弧焊接结果表明,采用04Cr13Ni5MoRe型焊条及配套的焊后热处理工艺,可以获得良好综合力学性能的焊接接头.     

G102Cr18Mo不锈轴承钢VIM-VAR冶炼过程夹杂物的演变

通过真空感应冶炼、真空自耗重熔,制备了 G102Cr18Mo不锈轴承钢锭,利用Aspex扫描电镜分析了夹杂物数量、尺寸、面积的变化规律,并采用SEM-EDS进一步观察夹杂物的元素分布.研究结果发现,不论是真空感应还是自耗重熔,夹杂物的组成变化不大,主要由硫化锰、铝酸钙、Al-Ca-Mn-(Ti)-O-S复合夹杂物3类夹...